計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)(1)(參考版)
2025-05-05 05:18本頁(yè)面
【正文】 ? 局域網(wǎng)的擴(kuò)展：在不同層次上實(shí)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)？ ? 高速局域網(wǎng)技術(shù)：快速以太網(wǎng)、千兆 /萬(wàn)兆以太網(wǎng)。 66 本章小結(jié) ? 局域網(wǎng)的 體系結(jié)構(gòu) ：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 (及兩個(gè)子層 ) ? 局域網(wǎng)的 特點(diǎn) 以及局域網(wǎng)具有的 技術(shù)特征 。 ? 主要缺點(diǎn)： ? 協(xié)議比較復(fù)雜； ? 安裝和管理相對(duì)困難； ? 價(jià)格昂貴，與快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)相比，性能價(jià)格比低； ? 與廣泛使用的以太網(wǎng)之間進(jìn)行互聯(lián)比較困難。當(dāng)主環(huán)出現(xiàn)故障時(shí)， FDDI在能夠自動(dòng)重新配置，使網(wǎng)絡(luò)流量繞過(guò)主環(huán)中的故障點(diǎn)從備份環(huán)中通過(guò)。 63 3. FDDI（ Fiber Distributed Data Interface） ? 傳輸速率為 100Mb/s； ? 網(wǎng)絡(luò)由光纖介質(zhì)的雙環(huán)構(gòu)成 ， 可靠性高； ? 介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用 Token Passing； ? 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大 （ 幾十 km～幾百 km ） 。 ? 解決方法： ? 前提：保持與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容、低功耗和低成本 ? 拋棄 CSMA/CD， 只工作在全雙工方式 ； ? 只使用光纖介質(zhì)（雙絞線目前成本太高）。 ? 標(biāo)準(zhǔn)： IEEE ， 2022年 公布 ? 局域網(wǎng)物理層： ? 10GBaseX和 10GBaseR， MMF:300m， SMF:幾十 km； ? 廣域網(wǎng)物理層： ? 10GBaseW， SMF:幾百 km以上。 ? 多機(jī)系統(tǒng)主機(jī)之間的互聯(lián)。 ? 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的主干 （ P142圖 ） ； ? 千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)能同時(shí)支持多臺(tái) 100Mbit/s交換機(jī)、路由器、集線器和服務(wù)器等設(shè)備。 57 ? 千兆以太網(wǎng)的工作參數(shù) 2/6 2/6 2 461500 4 0448字節(jié) ≥64字節(jié) ≥512字節(jié) FCS SA LEN/Type DA LLCPDU/Data Pad 載波擴(kuò)展 參數(shù) 千兆以太網(wǎng) 快速以太網(wǎng) 傳統(tǒng)以太網(wǎng) 時(shí)間槽 (載波擴(kuò)展 ) 512字節(jié) 時(shí)間 64字節(jié) 時(shí)間 64字節(jié) 時(shí)間 幀間間隔 s s s 重發(fā)上限 16 16 16 回退上限 10 10 10 擁塞序列長(zhǎng)度 32位 32位 32位 最大幀長(zhǎng)度 1518字節(jié) 1518字節(jié) 1518字節(jié) 最小幀長(zhǎng)度 64字節(jié) 64字節(jié) 64字節(jié) 突發(fā)長(zhǎng)度上限 8192字節(jié) － － 當(dāng)幀長(zhǎng)小于 512字節(jié)時(shí)，需填充“載波擴(kuò)展”符號(hào) 58 ? 千兆以太網(wǎng)的物理層技術(shù) 1000BaseX 信號(hào)編碼與解碼 1000BaseT 信號(hào)編碼與解碼 1000BaseCX 短銅纜收發(fā)器 1000BaseLX 1300nm 長(zhǎng)波光纖收發(fā)器 1000BaseSX 850nm 短波光纖收發(fā)器 1000BaseT UTP收發(fā)器 25米 2對(duì) 短屏蔽銅纜 5000米 9μm 單模光纖 550/220米 50/ μm 多模光纖 100米 4對(duì) 5類 UTP MAC子層（全雙工 /半雙工） 更高層 千兆位介質(zhì)無(wú)關(guān)接口（ GMII） 59 ? 千兆以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 在半雙工方式時(shí)，網(wǎng)絡(luò)跨距減小很多： ? 任意兩個(gè)站點(diǎn)間最多只能有一個(gè)中繼器（ p139圖 ） ? 在全雙工方式時(shí)，網(wǎng)絡(luò)跨距僅與介質(zhì)和收發(fā)器的特性有關(guān)： ? 站點(diǎn)間允許有多臺(tái)千兆設(shè)備，可以構(gòu)造較大范圍的網(wǎng)絡(luò)（ p140圖 ） 千 兆 位 路 由 器千 兆 位 交 換 機(jī) 千 兆 位 交 換 機(jī)1 0 / 1 0 0 M b p s交 換 機(jī)1 0 / 1 0 0 M b p s交 換 機(jī)千兆位交換機(jī) 千兆位交換機(jī) 千兆位路由器 60 ? 千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用 ? 交換機(jī)到交換機(jī)的連接或 園區(qū)網(wǎng)之間的主干連接，例如兩個(gè)校區(qū)之間的鏈路 （ P141圖 ） ； ? 將網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間的 10/100M鏈路用 1000M鏈路代替，可以顯著地提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。 使用“幀突發(fā)”技術(shù)后，效率可提高到 72%，達(dá)到快速以太網(wǎng)的 95％。 ? 提供了 10/100Mb/s自適應(yīng)功能； ? 4種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)（ p128） ? 100BaseTX：使用兩對(duì) 5類雙絞線 ? 100BaseFX：使用 ? 100BaseT4：使用四對(duì) 3類雙絞線 ? 100BaseT2：使用兩對(duì) 3類雙絞線 53 ? 100BaseTX的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) max. 5m HUB HUB 任意兩個(gè)站點(diǎn)間最多允許 3個(gè)鏈路段 工作站 工作站 max. 100m 54 ? 快速以太網(wǎng)的應(yīng)用 ? 主干連接 ? 需要高帶寬的服務(wù)器和高性能工作站 ? 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、圖形工作站、工程工作站、網(wǎng)管工作站 ? 向桌面系統(tǒng)普及 10Mb/s 10M HUB 企業(yè)網(wǎng) 100Mb/s 100M HUB 100Mb/s 服務(wù)器 100Mb/s 小型機(jī) 100Mb/s 100M HUB 55 ? 千兆位以太網(wǎng)（ Gigabit Ether， GE） ? 技術(shù)進(jìn)步的必然 ? 新的應(yīng)用 ? 網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算、計(jì)算機(jī)視頻、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ) ? 快速以太網(wǎng)的迅速普及 ? 要求主干有更高的帶寬 ? 兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn) ? IEEE ， ? 1000BaseSX， MMF/550m ? 1000BaseLX， SMF/5000m ? 1000BaseCX，屏蔽短銅纜 /25m ? IEEE ， ? 1000BaseT， UTP/100m 56 ? 千兆位以太網(wǎng)的特征 ? 1000Mb/s，全雙工或半雙工 ? 沿用 10Mb/s傳統(tǒng)以太網(wǎng)幀格式 ? 半雙工仍使用 CSMS/CD協(xié)議 ? 兼容 10BaseT和 100BaseT ? 節(jié)點(diǎn)能力的自動(dòng)協(xié)商 ? 速率提高到 1000Mb/s時(shí)的 網(wǎng)絡(luò)跨距 問(wèn)題： ? 為保持兼容，半雙工時(shí)的最小幀長(zhǎng)度仍規(guī)定為 64字節(jié)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)跨距縮短為不足 20米，實(shí)用價(jià)值大大降低！ ? 解決方法： ? 1. 將時(shí)間槽擴(kuò)展為 512字節(jié)（是以前的 8倍）； ? 2. “載波擴(kuò)展”技術(shù)：幀長(zhǎng)不足 512字節(jié)時(shí)，在其后填充特殊的符號(hào)至 512字節(jié)；（ 想一想，是否完美？ ） ? “幀突發(fā)”技術(shù)：允許站點(diǎn)連續(xù)發(fā)送多個(gè)短幀 ? 解決短幀較多時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低的問(wèn)題 短幀較多時(shí)將使網(wǎng)絡(luò)傳輸效率大大降低。 ? 優(yōu)缺點(diǎn)： ? 隔離廣播域，限制了廣播幀的泛濫； ? 地域范圍可以任意擴(kuò)展； ? 能根據(jù)最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)分組； ? 可以互聯(lián)不同類型的網(wǎng)絡(luò)； ? 轉(zhuǎn)發(fā)速度低，成本較高，維護(hù)復(fù)雜。 ? 優(yōu)缺點(diǎn)： ? 沖突被限制在小范圍
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